主持人:
下面請北京國搖新天地信息技術(shù)肖建做報(bào)告,他匯報(bào)的題目是“三維GIS在航天三維可視化指揮中的應(yīng)用”。
肖建:
大家好!我匯報(bào)的題目是:三維GIS用于航天三維可是化指揮控制
一、背景情況:
我國航天事業(yè)的大發(fā)展需要相應(yīng)高水平三維空間信息平臺保障航天發(fā)射的指揮控制任務(wù)。我們 從08年和航天接觸開始,自主研發(fā),同時(shí)推出EV-Globe平臺,在空間、地表、地下、海面、水下進(jìn)行高仿真研發(fā)。通過與航天專業(yè)知識的結(jié)合,和他們專門需要的三維場景的渲染和特效表達(dá),在此基礎(chǔ)上提供我們自己的全球地理信息空間數(shù)據(jù)的支持,滿足了航天發(fā)射基礎(chǔ)平臺需求。
二、主要工作內(nèi)容
發(fā)射過程分三個(gè)方面:第一是發(fā)射之前、第二是發(fā)射過程中、第三是進(jìn)入預(yù)定軌道前。發(fā)射之前三維平臺主要 是軌道軌跡以及整個(gè)發(fā)射過程的規(guī)劃、腳本的推演。發(fā)射過程中主要是三維產(chǎn)品的仿真,包括發(fā)射航天器,包括空間位置的仿真。進(jìn)入軌道之后變軌的時(shí)候它的位置和姿態(tài)控制。
發(fā)射之前規(guī)劃推演:
發(fā)射之前對航天器發(fā)射軌跡進(jìn)行規(guī)劃,通過實(shí)時(shí)的三維系統(tǒng),推演出不同的模擬推演,找到最佳的軌道。 發(fā)射過程中可以進(jìn)行三維場景仿真,包括全球背景的遙感數(shù)據(jù),以及包括星空、大氣、云層、海洋效果的仿真。發(fā)射過程中還包括動作的仿真。通過實(shí)時(shí)監(jiān)控參數(shù)進(jìn)行仿真。還有特效,包括火箭尾焰的特效、實(shí)時(shí)的各種航天監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù),根據(jù)原來預(yù)演原有的軌跡進(jìn)行比對。
進(jìn)入軌道之前,對變軌系統(tǒng)進(jìn)行控制。同時(shí)在變軌前可以對它的姿態(tài)以包括俯仰角進(jìn)行糾正。
三、具體案例
從08年以來我們和各大航天基地和發(fā)射中心建立了很好的合作。案例包括去年嫦娥二號發(fā)射以及天宮一號的發(fā)射。嫦娥二號發(fā)射的時(shí)候,對整個(gè)發(fā)射過程我們做了兩套方案,一套是按照推演軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)播放,另一套是通過三維的實(shí)時(shí)監(jiān)測。我們把發(fā)射過程和空間坐標(biāo)和位置信息關(guān)聯(lián)了起來。
關(guān)于這塊我就介紹到這里,最后多說一句,前面各位企業(yè)家介紹了空間信息產(chǎn)業(yè)和地理信息產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的時(shí)候,主要還是集中在國土、水利、林業(yè)這樣的領(lǐng)域和行業(yè)。每一個(gè)企業(yè)發(fā)展,像我們作為GIS產(chǎn)業(yè)人,希望我們企業(yè)能往更多的空間發(fā)展,讓我們地理信息做的更大更強(qiáng)。謝謝大家!
(現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)演講人確認(rèn)。)
主持人:
下面有請廣東水利廳三防中心的邱德華主任介紹一下廣東省防旱、防汛、防風(fēng)指揮系統(tǒng)。
邱德華:
大家下午好!我是身份比較特殊的,因?yàn)榍懊娼o我們做報(bào)告的都是技術(shù)的參與者,研發(fā)者,技術(shù)的提供者。而我作為GIS行業(yè)來說,屬于技術(shù)的使用者。下面我介紹一下廣東省三防指揮系統(tǒng)的情況。從三個(gè)方面介紹:
一、建設(shè)的背景、二、技術(shù)應(yīng)用、三工程效益
廣東是水利大省、也是水患大省
廣東陸地面積17萬平方公里、海岸線長3368KM,廣東地處亞熱帶地區(qū)、全省平均降雨量1771MM,時(shí)空分布不均。根據(jù)我們的統(tǒng)計(jì)廣東每年因?yàn)樗疄?zāi)害遭受的損失 都非常巨大。
廣東臺風(fēng)災(zāi)害也非常厲害,平均每年有5.5個(gè)臺風(fēng)登陸廣東,有3.5個(gè)會造成重大影響。最多年份達(dá)到7個(gè)。同時(shí)廣東的洪澇災(zāi)害也非常嚴(yán)重,在有紀(jì)錄的400多年間,每年都有非常嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。建國以來廣東的自然災(zāi)害中洪水災(zāi)害也非常重。94年的一場洪水造成全省400多萬人受災(zāi)。廣東的干旱也非常厲害,廣東地形比較特殊,廣東降雨分布不均勻個(gè),都是4-9月份下雨,其他月份非常少,有些地方缺水非常厲害。1991年廣東發(fā)生了一次干旱,全省3000多萬畝農(nóng)田面積受災(zāi)。
廣東是經(jīng)濟(jì)大省、也是貧困大省!
因?yàn)閺V東人口密集、全省常住人口達(dá)到1億,是全國人口最多的省份,流動人口非常多。廣東經(jīng)濟(jì)總量是全國第一,而且GDP達(dá)到4.5萬億人民幣。但是廣東區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常不平衡,全省接近80%的經(jīng)濟(jì)集中在珠江三角洲地區(qū)。東西兩域和粵北區(qū)經(jīng)濟(jì)非常差。
廣東這樣的特殊條件給廣東的三防工作帶來了非常大的壓力。1、災(zāi)害頻繁、2、人口密集、3、經(jīng)濟(jì)集中、4防災(zāi)基礎(chǔ)薄弱。
近幾年廣東下大力氣治理水干旱風(fēng)災(zāi)害。工程措施建設(shè):2003年實(shí)施城鄉(xiāng)水利防災(zāi)減災(zāi)工程。
主要解決信息和技術(shù)的問題,包括地理信息的應(yīng)用問題。下面談一下第二個(gè)一體,技術(shù)應(yīng)用:
廣東省三防指揮系統(tǒng)主要目的是為了解決更好的發(fā)揮水利工程效益,為了進(jìn)一步提高對工程的管理能力和為了提高三防決策的科學(xué)水平。北京三防系統(tǒng)投資1.8億,建立了骨干網(wǎng)絡(luò)、完善了信息系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)庫、以及有關(guān)的業(yè)務(wù)分析軟件,以及業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺,這些一攬子解決了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)交換、存儲等。
我們這個(gè)工程開發(fā)的時(shí)候定位于生命工程,標(biāo)桿工程、計(jì)生工程。生命工程是指影響老百姓生命安全的災(zāi)害預(yù)警平臺。我們要實(shí)時(shí)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,把災(zāi)害進(jìn)行縮小。
各方面的水平在全國同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平,這是我們在開發(fā)時(shí)提出的具體要求。同時(shí)我們以前陸續(xù)開發(fā)了很多系統(tǒng),我們希望通過這個(gè)系統(tǒng)把所有的項(xiàng)目進(jìn)行大的整合。從業(yè)務(wù)需求來說,我們的平臺主要包括:全方位實(shí)時(shí)監(jiān)視災(zāi)害并及時(shí)預(yù)警。全面整合集成災(zāi)害防御各類相關(guān)信息、災(zāi)害防御和部署提供合理建議。應(yīng)約方面:我們希望系統(tǒng)能應(yīng)用于各省市縣共享,還有信息服務(wù)、綜合監(jiān)視、防風(fēng)、抗旱,給指揮提供很好的輔助。
技術(shù)要求:
我們利用最新的GIS技術(shù),結(jié)合水利行業(yè)模型,提供快速的表現(xiàn)方式非常豐富的絕對強(qiáng)大決策支持的一個(gè)系統(tǒng)。
我們系統(tǒng)在開發(fā)的時(shí)候主要考慮幾個(gè)方面:
綜合系統(tǒng)監(jiān)視、利用客戶端和切片地圖、空間插值、仿射變換等技術(shù)實(shí)現(xiàn)水文、氣象、海洋、天氣雷達(dá)國土等信息的集成應(yīng)用。
信息服務(wù):我們在建設(shè)指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的時(shí)候把很多海量數(shù)據(jù)集成到我們的數(shù)據(jù)庫里面。通過這個(gè)數(shù)據(jù)庫給我們的業(yè)務(wù)系統(tǒng)展現(xiàn)了很多領(lǐng)導(dǎo)需要的決策數(shù)據(jù)和有關(guān)信息奠定了很好的基礎(chǔ)。
防汛分析:我們通過空間插值、DEM疊加分析技術(shù)完成山洪泥石流超臨界雨量區(qū)域的判斷。還可以通過我們系統(tǒng)進(jìn)行小流域洪水對哪些范圍有多大的影響。也可以在防風(fēng)方面進(jìn)行分析。在風(fēng)暴潮來的時(shí)候哪個(gè)地方需要轉(zhuǎn)移人口、轉(zhuǎn)移范圍是多少,通過我們系統(tǒng)的模擬仿真可以得知哪些范圍需要轉(zhuǎn)移。還可以進(jìn)行防旱分析。其他方面的應(yīng)用因此時(shí)間關(guān)系不再一一介紹。
總的來說我們的系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中取得了很好的效果,特別是在我們的領(lǐng)導(dǎo)需要進(jìn)行某些重要決策的時(shí)候,基本能把所有的信息和所有需要的信息給領(lǐng)導(dǎo)給予展現(xiàn)。為針對性的防御部署工作進(jìn)行了很好的支撐。
工程效益:
這個(gè)項(xiàng)目從2010年投入運(yùn)行以來,廣東省遭遇了25場強(qiáng)強(qiáng)與,15個(gè)熱帶氣旋襲擊,省市縣各級相關(guān)部門在系統(tǒng)的支持下完成了綜合監(jiān)視。
前面談到廣東近十年來水旱風(fēng)災(zāi)害平均每年給廣東帶來116億的直接經(jīng)濟(jì)損失,死亡389人。系統(tǒng)的運(yùn)行給三防系統(tǒng)帶來了直接社會經(jīng)濟(jì)效益很難估算,但是從另一方面來講,如果系統(tǒng)能讓減少災(zāi)害帶來的1%的損失的話,那就很好。
總結(jié):
我們系統(tǒng)的建設(shè)效果非常好,感謝大會給我們提供非常好的機(jī)會上臺展現(xiàn)我們自己,謝謝大家!
(現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)演講人確認(rèn)。)
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